[发明专利]一种运动条件下的棒束通道压差测量组件

说明书

技术领域

本发明涉及用于模拟核反应堆工作状态的模拟装置技术领域，特别是涉及一种运动条件下的棒束通道压差测量组件。

背景技术

不同于常规核反应堆装置，浮动核电站、核动力舰船、船舶在运行时会受海洋条件的影响。海洋运动产生的外力场会改变冷却剂通道进出口的有效高度差与加速度场，也会改变流体惯性力和粘性力的相对大小，使速度边界层、热边界层特性等发生改变，同时，流道几何构型不同，阻力特性也不同。阻力特性的变化会直接引起流量、汽泡演化等热工水力特性的变化。

棒束通道是常用的反应堆堆芯组件。在运动条件下，由于运动引起的附加力，导致液体的流动阻力发生变化，由于棒束燃料组件结构的特殊性，其流动、传热等热工水力特性与简单通道存在差异，因此，对运动条件下棒束燃料组件的热工水力参数研究具有重要意义。

现有技术中没有涉及在运动条件下细棒束燃料组件热工水力实验装置通道的测压组件技术，因此，有必要研制一种运动条件下对棒束通道进行测压的组件，以便于开展运动条件下棒束通道的流动与传热特性试验或研究。

发明内容

本发明提供了一种运动条件下的棒束通道压差测量组件，所述组件可用于对运动条件下的棒束通道进行压差测量，以用于开展运动条件下的棒束通道流动与传热特性研究或实验。

为解决上述问题，本发明提供的一种运动条件下的棒束通道压差测量组件通过以下技术要点来解决问题：一种运动条件下的棒束通道压差测量组件，包括流道板，所述流道板为其上设置有流道的中空结构，流道板的流道内还设置有加热棒，还包括设置于流道板上的测压装置，所述测压装置用于测量所述流道周向上不同点各点的压力或测量点与点之间的压差，所述不同点均位于流道的同一轴向位置。

为了测量运动对棒束通道周向上不同位置压力的影响，本方案中，相当于在流道板的一个截面边缘的不同位置布置了一个测压点或取压点，静止条件下，棒束通道周向位置各点的压力值基本相同。而倾斜工况及运动工况下，处于流道不同周向位置处的测压点或取压点受重力、运动加速度等的影响，压力特性会有一定差别。因此本案中，在不同周向位置布置两个或以上测压点或取压点，将方便比较倾斜及运动条件对流道压力的影响。具体的，对以上测压装置所获取的各个点的压力值作差，或通过直接得到的压差，可反映棒束通道，即所述的流道不同周向位置处压力受倾斜和运动的影响，所述压差值能够用于运动条件下棒束通道的流动阻力特性试验、用于开展运动条件下的棒束通道流动与传热特性研究或实验等。

更进一步的技术方案为：

作为测压装置的具体实现方式，所述测压装置包括压差传感器及两个引压元件，所述引压元件包括第一螺纹接头及与第一螺纹接头螺纹连接的引压管，所述第一螺纹接头固定于流道板的外壁上，且两个第一螺纹接头位于流道板同一轴向位置上，两个第一螺纹接头位于流道板不同的周向位置上；

所述引压管均与流道相通，各引压管的自由端分别连接在压差传感器的不同压力引入端上。 本方案中，通过引压管向压差传感器引入流道板某一横截面周向上不同两点的压力值，即可获得压差数据，以上引压管与第一螺纹接头形成了可拆卸的连接形式，便于测压装置的装配与维护，同时可降低维护成本。本方案中，第一螺纹接头焊接在流道板上，引压管的端部位于流道的外侧，这样，可避免取压造成流道板内流体流动状态发生改变。

为避免引压元件对通道内的流体形成流场扰动或减少扰动程度，也为了更方便地比较倾斜和运动条件对通道内相应位置压差的影响，两个引压元件的取压点相对于流道板的中心呈对称分布。

由于棒束通道的压力高达15MPa，流体温度也较高，因此取压测点需要有效的密封技术，作为一种密封可靠性高的实现方案，还包括筒体，所述流道板设置于筒体的中空区域内，所述筒体的壁面上设置有用于引压管穿过筒体侧壁的通孔；

所述引压元件还包括第二螺纹接头、第一压紧螺母、密封头、连接管、密封垫圈及第二压紧螺母，所述第二螺纹接头、密封头、连接管均为管状结构；

所述第二螺纹接头的一端固定于筒体上，所述第一压紧螺母用于实现密封头的一端与第二螺纹接头另一端的连接，所述连接管的一端与密封头的另一端固定连接，所述连接管的另一端上还设置有用于实现连接管与第二压紧螺母螺纹连接的第三螺纹接头，所述密封垫圈设置于连接管与第二压紧螺母的配合面上，在第二压紧螺母旋紧的过程中，所述密封垫圈的内侧与引压管之间的压应力逐渐增大，密封垫圈的外侧与连接管之间的压应力逐渐增大；

所述引压管由第二压紧螺母上引出。